KR20110117959A - 폐쇄배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하별로 독립된 격실 구조를 통해 화재 등의 각종 사고 시 주변회로나 기기로의 파급을 효과적으로 차단하면서 외관이 미려하며 소형화로 설치면적을 대폭 축소할 수 있고, 아울러 내구성 및 부품 수 감소로 인한 조립성 향상을 도모할 수 있는 폐쇄배전반을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 차단기의 접촉자 부분이 격리된 상태로 내장되도록 격벽이 설치되고, 상면이 개구된 차단기실과, 상기 차단기실의 상면에 설치되며, 내부에 상기 차단기실과 연결되는 배기통로가 형성되고 상기 배기통로의 상면에는 가스 배출을 위한 제1배출구가 구비된 제어실과, 상기 차단기실의 후면과 인접하여 설치되며, 후방 상면에 개구부가 형성된 2차측 절연실과, 상기 2차측 절연실의 전방 상면에 설치되며, 상면에 가스 배출을 위한 제2배출구가 구비된 1차측 절연실과, 상기 1차측 절연실의 후면과 인접하여 상기 2차측 절연실의 상면에 그 개구부와 연결되도록 설치되며, 상면에 가스 배출을 위한 제3배출구가 구비된 배기실을 포함하는 폐쇄배전반이 개시된다.

Description

폐쇄배전반{Metal Clad Switch-Gear/Cubicle}

본 발명은 폐쇄배전반에 관한 것으로서, 구체적으로는 부하별로 독립된 격실 구조를 통해 화재 등의 각종 사고 시 주변회로나 기기로의 파급을 효과적으로 차단하면서 외관이 미려하며 소형화로 설치면적을 대폭 축소할 수 있고, 아울러 내구성 및 부품 수 감소로 인한 조립성 향상을 도모할 수 있는 폐쇄형 배전반에 관한 것이다.

일반적으로 폐쇄배전반은 고압의 전기를 수전하여 각 수용가의 부하에 적합하게 감압한 후 배전하도록 전기기기나 회로를 감시 및 제어하기 위한 계기류, 계전기류, 변성기류, 차단기(CB), 단로기(DS) 등과 같은 개폐기류, 부스바 등을 하나의 장소에 집중해서 시설하는 것으로써, 각 단위 회로마다 격리하여 수납되도록 접지된 금속 또는 절연 격벽에 의해 분할되거나 별도의 공간을 갖는 여러 개의 격실 구조로 이루어진 것 등 다양한 형태가 사용되고 있다.

그런데 종래의 폐쇄배전반은 그 폐쇄적 구조의 특성상 전력계통의 아크 혹은 섬락을 수반하는 사고 시 발생되는 고온 고압의 증기나 연기 등의 가스가 외부로 신속하게 배출되지 못하기 때문에 가스에 의해 내부의 주변기기나 회로가 쉽게 파손되는 데다 어느 하나의 격실에서 개별적으로 발생한 가스가 인접한 다른 격실로 파급되어 2차적인 사고의 위험요인으로 작용하는 등 안전상에 미흡한 문제점이 있다.

그뿐만 아니라 독립된 함체 형태의 격실을 다층으로 적층할 경우에는 하부에 위치되는 격실은 가스를 상부로 원활하게 배출시킬 수 없는 한계가 있게 마련이고, 이로 인해 여러 격실을 수평으로 나란히 배치할 수밖에 없어 변전실 등의 설치장소에 설치공간을 많이 확보하여야 하는 제약이 따랐다.

또한 대부분이 육면체형 지지프레임의 상하면 및 좌우측면에 판재형 패널을 용접하여 전면이 개구된 육면체형 함체를 만들고, 그 개구부에 도어를 장착하는 방식으로 제공되고 있기 때문에 부품 및 작업공수가 많이 소요되어 부품 누락이나 작업실수에 의한 불량품을 발생시키고 제조원가를 증가시키는 문제점도 있다.

이에 본 발명자는 상술한 제반사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두어 새로운 형태의 폐쇄배전반을 개발하고자 다년간 심혈을 기울여 연구하던 중 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 각각의 격실별로 가스를 신속하고 원활하게 배출할 수 있도록 하는 폐쇄배전반을 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소형화하여 설치공간을 줄일 수 있도록 하는 폐쇄배전반을 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 부품 수를 감소 및 조립성을 향상시킬 수 있도록 하는 폐쇄배전반을 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차단기의 접촉자 부분이 격리된 상태로 내장되도록 격벽이 설치되고, 상면이 개구된 차단기실과, 상기 차단기실의 상면에 설치되며, 내부에 상기 차단기실과 연결되는 배기통로가 형성되고 상기 배기통로의 상면에는 가스 배출을 위한 제1배출구가 구비된 제어실과, 상기 차단기실의 후면과 인접하여 설치되며, 후방 상면에 개구부가 형성된 2차측 절연실과, 상기 2차측 절연실의 전방 상면에 설치되며, 상면에 가스 배출을 위한 제2배출구가 구비된 1차측 절연실과, 상기 1차측 절연실의 후면과 인접하여 상기 2차측 절연실의 상면에 그 개구부와 연결되도록 설치되며, 상면에 가스 배출을 위한 제3배출구가 구비된 배기실을 포함하는 폐쇄배전반을 제공한다. 이로써 각각의 격실별로 가스가 신속하고 원활하게 배출되며, 소형화로 설치면적이 최소화되는 폐쇄배전반을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 상기 차단기실 및 제어실은 전방에 개폐를 위한 도어가 구비되고, 상기 도어와 대응하는 양측면판의 단부는 다단으로 절곡하여 도어 측면과 대향하는 측면대향부와 후면과 대향하는 후면대향부가 형성된 폐쇄배전반을 제공한다. 이로써 내구성이 우수하고 부품 수의 감소 및 조립성이 향상되며 경량 구조의 폐쇄배전반을 부가적으로 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 상기 배기실은 상기 1차측 절연실의 유지보수 및 부품교체가 용이하도록 전면에 격벽이 탈장착 가능하게 결합되고, 후면에는 개폐를 위한 도어가 설치된 폐쇄배전반을 제공한다. 이로써 안전성이 월등하고 유지보수 등이 편리한 폐쇄배전반을 부가적으로 얻을 수 있다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 본 발명은 베이스프레임의 상면에 차단기실과 2차측 절연실이 서로 인접하여 고정 설치되고, 차단기실과 2차측 절연실의 상면에는 제어실과 1차측 절연실 및 배기실이 층상 구조로 분리 가능하게 설치되어 전체적으로 하나의 육면체 함체 형태를 이루면서 각각의 독립된 격실별로 가스 배출구가 구비되어 있기 때문에 외관이 미려하고 설치면적을 대폭 축소할 수 있으며, 화재나 폭발 등 각종 사고 시 주변회로나 기기로의 파급을 효과적으로 차단하면서 고온 고압의 가스를 신속하고 원활하게 배출시켜 내부부품의 손상을 방지할 수 있고, 또 사고가 발생된 격실의 교체가 필요한 경우에는 해당 격실만을 분리하여 교체하면 되므로 유지보수 및 교체에 따른 비용을 절감할 수 있다.

그뿐만 아니라 1차측 및 2차측 부스바와 각종 기기를 분리 및 차폐하는 각각의 격실들이 최적의 형태와 조합으로 적층되기 때문에 1차측 및 2차측 부스바의 상간 거리를 최소화할 수 있어 결과적으로 폐쇄배전반의 불필요한 크기를 줄이는 데 매우 유리하고, 이에 따른 설치공간을 줄일 수 있으며, 아울러 작업자가 전기안전점검 시나 유지보수관리 시 등에 해당 격실의 도어를 통해 고압기기의 조작 및 교체를 간편하고 용이하게 할 수 있어 작업의 편의성이 증대됨은 물론 전기사고에 대한 위압감 등의 심리적 불안감을 해소하여 작업능률 및 안전성을 제고할 수 있다.

또한 본 발명은 도어를 장착하기 위한 각 격실의 양측면판 단부가 도어와 대응하도록 다단으로 절곡하여 도어의 측면과 대향하는 측면대향부와 후면과 대향하는 후면대향부로 형성되어 있기 때문에 종래와 같이 조립 시 별도의 지주프레임이나 용접작업 등이 필요 없어 작업공수를 절감하고 내구성 및 부품 수 감소로 인한 조립성 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시례에 따른 폐쇄배전반을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 실시례에 따른 폐쇄배전반의 일부분을 제거한 상태를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 실시례에 따른 폐쇄배전반의 요부를 나타낸 평단면도,

이하, 본 발명에 따른 실시례를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 기술분야에서 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시례에 따른 폐쇄배전반을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시례에 따른 폐쇄배전반의 일부분을 제거한 상태를 나타낸 사시도로써, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시례에 따른 폐쇄배전반은 차단기실(100), 제어실(200), 2차측 절연실(300), 1차측 절연실(400) 및 배기실(500)을 포함하여 구성된다.

먼저, 차단기실(100)은 1차측 부스바로부터 2차측 부스바를 통해 부하로 전달되는 전원을 개방 또는 차단하거나 단락사고를 예방하는 차단기(CB) 및 변성기 등을 통해 특성이 변화된 전기를 부하로 전달하는 변압변류기, 피뢰기, 퓨즈 등의 각종 차단장치 및 안전장치가 레일장치에 의해 전방으로 슬라이딩 이동가능하게 내장되는 것으로, 상면이 개구된 육면체 함체 형상의 내부 양측에 차단기(CB)와 제어실(200)의 제어기 등의 제어장치를 연결하는 제어선이 외부로 노출되지 않도록 보호하는 제어선 보호벽(110)이 형성되어 있고, 전면에는 내부를 개폐하는 여닫이 식의 도어(D)가 잠금장치를 구비한 형태로 설치되어 있다.

여기서 차단기실(100)에 내장되는 차단기와 1차측 및 2차측 절연실(400,300)에 내장되는 1차측 및 2차측 부스바는 조립 시 차단기(CB)의 1차측 및 2차측 접촉자(단로, 단자)가 차단기실(100)의 후면에 형성된 구멍을 통과하여 외부로 노출되면서 1차측 및 2차측 절연실(400,300)의 각기 전면을 통과하여 장착된 부싱(B)과 접속에 의해 절연 보호되는 상태로 전기적으로 연결되는 데, 이 때 사용되는 부싱(B)은 1차측 및 2차측 부스바 또는 케이블과 전기적으로 연결되어 있으며, 전기·기계적 내구성이 우수한 재질로 형성되어 있다.

제어실(200)은 전압을 감지하고 차단기실(100)의 차단기 등을 전반적으로 제어하는 제어기가 고전압 등으로부터 보호 내장되는 것으로, 차단기실(100)과 동일한 전후 좌우 폭의 육면체 함체 형상으로 이루어져 차단기실(100)의 상면에 안착된 상태로 볼트, 너트 등의 결합부재에 의해 견고하게 고정 설치되어 있고, 내부가 격벽에 의해 분할 격리된 형태로 이루어져 전방에는 각종 제어장치가 수납되고, 후방에는 차단기실(100)과 연결되는 배기통로(210)가 일체로 형성되어 있다.

그리고 배기통로(210)의 상면에는 가스 배출을 위한 제1배출구(250)가 구비되어 있으며, 전면에는 내부의 전방을 개폐하는 여닫이 식의 도어(D)가 잠금장치를 구비한 형태로 설치되어 있다.

2차측 절연실(300)은 2차측 부스바 또는 케이블 및 애자 등의 각종 2차측 접속장치가 내장되는 것으로, 차단기실(100)과 양측 방향의 폭과 동일한 폭 및 차단기실(100)의 높이보다는 낮은 높이를 갖는 육면체 함체 형상으로 후방 상면에 개구부(310)가 형성되어 있고, 후면에는 내부를 개폐하는 여닫이 식의 도어(D)가 잠금장치를 구비한 형태로 설치되어 있으며, 차단기실(100)의 후면 하부와 인접하여 고정 설치되어 있다.

여기서 2차측 절연실(300)과 차단기실(100)은 별도의 베이스프레임(600) 상면에 안착된 상태로 볼트, 너트 등의 결합부재를 이용하여 고정 설치함으로써 상호 견고한 결합상태를 유지함과 동시에 설치장소의 바닥면과 이격된 상태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

1차측 절연실(400)은 외부로부터 공급되는 고압 전류를 전달받기 위한 3상의 1차측 부스바와 절연용 부싱, 애자, 서어지흡수기 등의 각종 1차측 접속장치가 내장되는 것으로, 2차측 절연실(300)의 양측 방향의 폭과 동일한 폭 및 2차측 절연실(300)의 전후 폭보다 약간 좁은 폭을 가지며 후면이 개구된 육면체 함체 형상으로 이루어져 2차측 절연실(300)의 전방 상면에 안착된 상태로 볼트, 너트 등의 결합부재에 의해 견고하게 고정 설치되어 있고, 상면에는 가스 배출을 위한 제2배출구(450)가 구비되어 있다.

여기서 1차측 절연실(400)에 내장되는 1차측 부스바는 애자에 의해 1차측 절연실(400)의 함체와 일정간격으로 이격된 상태를 유지하여 안전성을 확보할 수 있게 된다.

또한 1차측 부스바는 1차측 절연실(400)의 측면에 형성된 구멍을 통과하여 장착된 부싱(B)에 의해 보호된 상태로 외부에서 공급되는 전원과 전기적으로 연결된다.

배기실(500)은 2차측 절연실(300)의 개구부(210)와 연결되어 연통 기능을 하는 것으로, 2차측 절연실(300)의 높이 및 양측 폭과 동일한 높이와 폭을 가지며 전후면이 개구된 육면체 함체 형상으로 형성되어 1차측 절연실(400)의 후면과 인접하여 2차측 절연실(300)의 후방 상면에 안착된 상태로 내부의 중공부가 2차측 절연실(300)의 개구부(210)와 연결되도록 고정 설치되어 있고, 상면에는 가스 배출을 위한 제3배출구(550)가 구비되어 있으며, 후면에는 내부를 개폐하는 여닫이 식의 도어(D)가 잠금장치를 구비한 형태로 설치되어 있다.

그리고 배기실(500)의 개구된 전면에는 1차측 절연실(400)의 유지보수 및 부품교체 시 작업이 용이할 수 있도록 하는 차단벽(510)이 볼트, 너트 등의 결합부재에 의해 탈장착 가능하게 결합되어 있다.

즉, 배기실(500)의 후면에 설치된 도어(D)를 열고 배기실의 전면에 결합된 차단벽(510)을 분리하여 1차측 절연실(400)의 내부를 개방할 수 있고, 이를 통해 1차측 절연실(400)에 내장되는 예를 들어 1차측 부스바, 애자 등의 점검이나 보수가 간편하고 수월하게 이루어질 수 있게 된다.

이러한 제어실(200), 1차측 절연실(400) 및 배기실(500)의 상면은 하나의 판체(Plate)에 일체로 형성하고, 이 판체에 제1 내지 제3배출구(250,450,550)를 각각 순차적으로 형성하며, 이 저면에 제어실(200), 1차측 절연실(400) 및 배기실(500)을 결합함으로써 부품 수의 감소 및 조립의 용이성과 편의성을 도모할 수도 있음은 물론이다.

또한 제1 내지 제3배출구(250,450,550)는 상방에서 물이나 각종 이물질이 함체의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 제어실(200), 1차측 절연실(400) 및 배기실(500)의 상면에 대하여 수직한 형태의 수직벽면을 형성하고, 이 수직벽면에 가스가 전방으로 배출되도록 하는 다수의 통기공을 형성하는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 차단기실(100) 및 제어실(200)의 전면과, 2차측 절연실(300) 및 배기실(500)의 후면에 각각 설치된 도어(D)와 대응하는 그 각각의 양측면판 단부는 다단으로 절곡하여 도어 측면과 대향하는 측면대향부(SP)와 도어의 후면과 대향하는 후면대향부(RP)가 형성된 패널프레임(P) 형태로 이루어져 있다.

즉, 금속판체의 단부를 일정 폭을 두고 180도 방향으로 뒤집어 이 때 대향하는 면이 서로 맞닿게 밴딩(Bending)하여 측면대향부(SP)를 형성하고, 이 측면대향부(SP)의 단부에서 일정 폭을 두고 90도 방향으로 수직하게 밴딩하여 후면대향부(RP)를 형성하고, 이 후면대향부(RP)의 단부에서 일정 폭을 두고 -90도 방향으로 수직하게 밴딩하여 패널프레임(P)을 형성할 수 있다.

여기서 차단기실(100), 제어실(200), 2차측 절연실(300) 및 배기실(500) 그 각각의 양측면 일부분만을 도어 측면과 대향하는 측면대향부(SP)와 도어의 후면과 대향하는 후면대향부(RP)가 형성된 패널프레임(P) 형태로 구비하고, 이를 도어(D)가 설치되는 면에 지주프레임 형태로 사용하고 이 지주프레임에 판체 형태의 측면판을 결합할 수 있으며, 도어(D)의 상하부와 대응하는 지주프레임으로도 사용할 수 있음은 물론이다.

이러한 측면대향부(SP) 및 후면대향부(RP)가 형성된 각각의 양측면판은 단일체의 패널프레임(P) 형태로 제공되어 각 격실을 함체 형태로 조립 시 별도의 지주프레임이나 용접작업 등이 필요 없어 작업공수를 절감하고 내구성 및 부품 수 감소로 인한 조립성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 화재 시 등에 발생되는 연기가 조립 단차나 연결부분의 틈새를 통해 흘려나오는 것을 방지함과 동시에 빗물이 유입되는 것을 방지하며 도어(D)를 함체에 한층 긴밀하고 안정적으로 장착할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 실시례에 따른 폐쇄배전반은 차단기실(100), 1차측 및 2차측 절연실(400,300)에서 전력계통의 아크 혹은 섬락을 수반하는 사고로 인해 고온 고압의 증기나 연기 등의 가스가 발생하더라도 각각에 연결된 배기통로(210)와 배기실(500) 및 제1 내지 제3배출구(250,450,550)를 통해 외부로 신속하고 원활하게 배출되므로 가스에 의해 내부의 주변기기나 회로가 손상되는 것을 최소화할 수 있으며, 하나의 격실에서 개별적으로 발생한 가스가 인접한 다른 격실로 파급되어 2차적인 사고로 이어지는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한 차단기실(100), 제어실(200), 1차측 및 2차측 절연실(400,300) 및 배기실(500)이 각각 독립 구조의 함체 형태로 형성되어 1차측 및 2차측 부스바와 기기를 분리 및 차폐하면서 최적의 조합을 이루는 다층으로 적층되고, 특히 1차측 및 2차측 절연실(400,300)에 내장되는 1차측 및 2차측 부스바의 상간 거리가 안전하게 최단거리로 설정된 상태를 이룰 수 있으므로 폐쇄배전반의 소형화가 가능하여 이에 따른 설치장소의 공간효율성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

더욱이 도어(D)가 장착되는 각 격실의 양측면판이, 단부에 도어의 측면과 대향하는 측면대향부(SP)와 후면과 대향하는 후면대향부(RP)를 굽힘 가공하여 형성한 단일체 패널프레임(P) 형태로 구비되어 있기 때문에 폐쇄배전반의 내구성이 우수하면서도 경량화를 동시에 이룰 수 있음은 물론 용접작업 등 작업공수를 절감하고 작업실수에 의한 불량품을 최소화하여 생산효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 실시례 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시례로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

100: 차단기실
110: 제어선 보호벽
200: 제어실
210: 배기통로
250: 제1배출구
300: 2차측 절연실
310: 개구부
400: 1차측 절연실
450: 제2배출구
500: 배기실
510: 차단벽
550: 제3배출구
D: 도어
P: 패널프레임
SP: 측면대향부
RP: 후면대향부
B: 부싱
CB: 차단기

Claims (3)

1. 상면이 개구되고 내부 양측에 제어선 보호벽이 형성된 차단기실;
   상기 차단기실의 상면에 설치되며, 내부에 상기 차단기실과 연결되는 배기통로가 형성되고 상기 배기통로의 상면에는 가스 배출을 위한 제1배출구가 구비된 제어실;
   상기 차단기실의 후면과 인접하여 설치되며, 후방 상면에 개구부가 형성된 2차측 절연실;
   상기 2차측 절연실의 전방 상면에 설치되며, 상면에 가스 배출을 위한 제2배출구가 구비된 1차측 절연실; 및
   상기 1차측 절연실의 후면과 인접하여 상기 2차측 절연실의 상면에 그 개구부와 연결되도록 설치되며, 상면에 가스 배출을 위한 제3배출구가 구비된 배기실;
   을 포함하는 폐쇄배전반.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 차단기실 및 제어실의 전면과, 상기 2차측 절연실 및 배기실의 후면에 각각 개폐를 위한 도어가 구비되고, 상기 도어와 대응하는 그 각각의 양측면판 단부는 다단으로 절곡하여 도어 측면과 대향하는 측면대향부와 후면과 대향하는 후면대향부가 형성된 것을 특징으로 하는 폐쇄배전반.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 배기실은 상기 1차측 절연실의 유지보수 및 부품교체가 용이하도록 전면에 차단벽이 탈장착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 폐쇄배전반.

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